Con el apoyo de Microscopía de barrido NV CIQTEK (SNVM) Investigadores de la Universidad de Tsinghua han visualizado directamente estructuras cicloides de espín a escala nanométrica en BiFeO₃ multiferroico. Este trabajo, publicado en Materiales funcionales avanzados , proporciona la evidencia microscópica faltante que vincula la simetría del cristal, la estructura magnética y el transporte de magnones anisotrópicos, destacando a SNVM como una herramienta decisiva para la magnónica y la investigación espintrónica de baja potencia. El estudio utilizó el microscopio de sonda de barrido NV CIQTEK (SNVM) Antecedentes de la investigación: Transporte de magnones en óxidos multiferroicos Las corrientes de espín mediadas por magnones pueden propagarse en aislantes ordenados magnéticamente con una disipación de energía prácticamente nula, lo que las hace muy atractivas para los dispositivos espintrónicos de baja potencia de próxima generación. En materiales multiferroicos como el BiFeO₃, el acoplamiento entre los órdenes ferroeléctrico y antiferromagnético permite el control del campo eléctrico de los magnones, un objetivo de larga data en la espintrónica. A pesar de esta promesa, el origen microscópico del transporte de magnones débilmente anisotrópico en la fase romboédrica BiFeO₃, comúnmente conocido como R-BFO, sigue sin resolverse. Abordar este desafío requiere la caracterización directa en el espacio real de las estructuras magnéticas a nanoescala, algo que durante mucho tiempo ha sido inaccesible mediante técnicas convencionales. Cuello de botella técnico: falta de evidencia directa de la estructura magnética Estudios teóricos han predicho que el R-BFO presenta una estructura de espín cicloidal que desempeña un papel crucial en la supresión de la fuerte anisotropía en el transporte de magnones. Sin embargo, la confirmación experimental ha sido difícil de alcanzar. Las técnicas tradicionales de caracterización, como el dicroísmo lineal magnético de rayos X, proporcionan información magnética promediada espacialmente y no permiten resolver texturas de espín a escala nanométrica. En consecuencia, la conexión lógica entre la simetría cristalina, la estructura magnética y el transporte de magnones permaneció incompleta debido a la ausencia de imágenes magnéticas microscópicas directas. CIQTEK SNVM Enfoque: Imágenes magnéticas directas a nanoescala Microscopía de barrido NV CIQTEK (SNVM) Supera estas limitaciones combinando la resolución espacial a escala nanométrica con la sensibilidad del campo magnético a nivel de espín electrónico. Esto permite obtener imágenes cuantitativas y no invasivas de los campos magnéticos locales generados por texturas de espín complejas en el interior de materiales funcionales. En este trabajo, los equipos de investigación dirigidos por el Prof. Yi Di del Laboratorio Estatal Clave de Nuevos Materiales Cerámicos y el Prof. Nan Tianxiang de la Escuela de Circuitos Integrados de la Universidad de Tsinghua emplearon Imágenes mag...

La fusión nuclear se considera una fuente energética clave para el futuro debido a su alta eficiencia y a su producción de energía limpia. En los reactores de fusión, los sistemas de refrigeración por agua se utilizan ampliamente por su madurez técnica, su rentabilidad y su excelente rendimiento de refrigeración. Sin embargo, persiste un desafío importante: a altas temperaturas y presiones, el agua y el vapor corroen fuertemente los materiales estructurales. Si bien este problema se ha estudiado en reactores de fisión, los entornos de fusión son más complejos. Los campos magnéticos únicos, de alta intensidad y distribución irregular, de los dispositivos de fusión interactúan con los procesos de corrosión, lo que genera nuevos desafíos técnicos que requieren una investigación exhaustiva. Para abordar esto, el equipo del profesor asociado Peng Lei de la Universidad de Ciencia y Tecnología de China realizó un estudio en profundidad utilizando el CIQTEK microscopio electrónico de barrido (MEB) y microscopio electrónico de doble haz Construyeron configuraciones de corrosión por vapor de campo magnético de alta temperatura y corrosión por agua de alta temperatura. Utilizando Técnicas SEM, EBSD y FIB , analizaron películas de óxido formadas en acero CLF-1 después de 0 a 300 horas de corrosión por vapor a 400 °C bajo campos magnéticos de 0T, 0,28T y 0,46T, y después de 1000 horas de corrosión por agua a alta temperatura a 300 °C. El estudio utilizó el microscopio electrónico de emisión de campo de ultra alta resolución CIQTEK SEM5000X y el FIB-SEM DB500 El estudio descubrió que las películas de óxido forman una estructura multicapa, con una capa interna rica en cromo y una capa externa rica en hierro. La formación de la película ocurre en cinco etapas: partículas de óxido iniciales, luego estructuras tipo flóculo, formación de una capa densa, crecimiento de estructuras de espinela en la capa densa y, finalmente, agrietamiento de la espinela en óxidos laminados. La presencia de un campo magnético acelera significativamente la corrosión, promueve la transformación de la magnetita externa (Fe₃O₄) en hematita (Fe₂O₃) y mejora la formación de óxido laminado. Este trabajo fue publicado en Ciencia de la Corrosión , una revista de primer nivel en el campo de la corrosión y la degradación de materiales, bajo el título: " Efectos del campo magnético en el comportamiento de la corrosión por vapor a alta temperatura del acero ferrítico/martensítico de activación reducida " Caracterización de la película de óxido superficial En vapor de alta temperatura (HTS), las superficies de acero CLF-1 presentan diferentes estados de corrosión a lo largo del tiempo. En superficies pulidas, la oxidación inicial (60 h) se manifiesta como pequeñas partículas dispersas. La relación Fe/Cr es similar a la del sustrato, lo que indica que la capa de óxido aún no está completa. A las 120 h, aparecen óxidos con aspecto de flóculos. A las 200 h, se forma una densa capa de óxido, con nuevas...

Con la rápida expansión de las nuevas industrias energéticas, mineras, metalúrgicas y de galvanoplastia, la contaminación por níquel en los cuerpos de agua se ha convertido en una amenaza creciente para la calidad ambiental y la salud humana. Durante los procesos industriales, los iones de níquel a menudo interactúan con diversos aditivos químicos para formar complejos orgánicos de metales pesados (HMC) altamente estables. En la galvanoplastia de níquel, por ejemplo, el citrato (Cit) se usa ampliamente para mejorar la uniformidad y el brillo del recubrimiento, pero los dos grupos carboxilo del Cit se coordinan fácilmente con Ni²⁺ para formar complejos Ni-Citrato (Ni-Cit) (logβ = 6,86). Estos complejos alteran significativamente la carga, la configuración estérica, la movilidad y los riesgos ecológicos del níquel, mientras que su estabilidad dificulta su eliminación con métodos convencionales de precipitación o adsorción. Actualmente, la disociación compleja se considera el paso clave para la eliminación de HMC. Sin embargo, los tratamientos químicos o de oxidación típicos presentan un alto coste y una operación compleja. Por lo tanto, los materiales multifuncionales con capacidad oxidativa y adsortiva ofrecen una alternativa prometedora. Investigadores de la Universidad de Beihang, dirigidos por el profesor Xiaomin Li y el profesor Wenhong Fan, usó el Microscopio electrónico de barrido (SEM) CIQTEK y espectrómetro de resonancia paramagnética electrónica (EPR) realizar una investigación en profundidad Desarrollaron una nueva estrategia utilizando KOH modificado. Arundo donax L. Biocarbón para eliminar eficientemente el Ni-Cit del agua. El biocarbón modificado no solo mostró una alta eficiencia de eliminación, sino que también permitió la recuperación de níquel en la superficie del biocarbón. El estudio, titulado Eliminación de citrato de níquel mediante biocarbón de Arundo donax L. modificado con KOH: papel crucial de los radicales libres persistentes. , fue publicado recientemente en Investigación del agua . Caracterización de materiales El biocarbón se produjo a partir de Arundo Donax Hojas impregnadas con KOH en diferentes proporciones de masa. Las imágenes de SEM (Fig. 1) revelaron: El biocarbón (BC) original exhibió una morfología desordenada similar a una varilla. Con una relación KOH-biomasa de 1:1 (1KBC), se formó una estructura porosa ordenada similar a un panal. En proporciones de 0,5:1 o 1,5:1, los poros estaban subdesarrollados o colapsados. El análisis BET confirmó la mayor superficie para 1KBC (574,2 m²/g), superando ampliamente a otras muestras. Caracterización mediante SEM y BET proporcionó evidencia clara de que la modificación con KOH mejora dramáticamente la porosidad y el área superficial, factores clave para la adsorción y la reactividad redox. Figura 1. Preparación y caracterización de biocarbón modificado con KOH. Rendimiento en la eliminación de Ni-Cit Figura 2. (a) Eficiencia de eliminación de Ni total por diferentes bioca...

Las aleaciones de aluminio, apreciadas por su excepcional relación resistencia-peso, son materiales ideales para la reducción de peso en la industria automotriz. La soldadura por puntos de resistencia (RSW) sigue siendo el método de unión predominante en la fabricación de carrocerías. Sin embargo, la alta conductividad térmica y eléctrica del aluminio, junto con su capa de óxido superficial, requiere corrientes de soldadura muy superiores a las utilizadas para el acero. Esto acelera el desgaste de los electrodos de cobre, lo que conlleva una calidad de soldadura inestable, un mantenimiento frecuente de los electrodos y un aumento de los costes de producción. Prolongar la vida útil de los electrodos Si bien garantizar la calidad de la soldadura se ha convertido en un cuello de botella tecnológico crítico en la industria. Para abordar este desafío, el equipo del Dr. Yang Shanglu en el Instituto de Óptica y Mecánica Fina de Shanghai llevó a cabo un estudio exhaustivo utilizando el CIQTEK FESEM SEM5000 Diseñaron de forma innovadora un electrodo de anillo elevado e investigaron sistemáticamente el efecto del número de anillos (0–4) en la morfología del electrodo, revelando la relación intrínseca entre el número de anillos, los defectos cristalinos en el núcleo de soldadura y la distribución de corriente. Sus resultados demuestran que aumentar el número de anillos elevados optimiza la distribución de corriente, mejora la eficiencia de la entrada térmica, amplía el núcleo de soldadura y prolonga significativamente la vida útil del electrodo. Cabe destacar que los anillos elevados mejoran la penetración de la capa de óxido, optimizando el flujo de corriente y reduciendo la corrosión por picaduras. Este innovador diseño de electrodo proporciona un nuevo enfoque técnico para mitigar el desgaste del electrodo y sienta las bases teóricas y prácticas para una aplicación más amplia de la soldadura por resistencia de aleación de aluminio en la industria automotriz. El estudio se publica en la revista *The New York Times*. Revista de tecnología de procesamiento de materiales. bajo el título “ Investigación de la influencia de la morfología de la superficie del electrodo en la soldadura por puntos de resistencia de aleaciones de aluminio. “ Avance en el diseño de electrodos de anillo elevado Ante el desafío del desgaste de los electrodos, el equipo abordó el problema desde la morfología de los mismos. Mecanizaron de 0 a 4 anillos concéntricos elevados en la cara final de electrodos esféricos convencionales, formando un novedoso electrodo de anillo de Newton (NTR). Figura 1. Morfología superficial y perfil de sección transversal de los electrodos utilizados en el experimento. El análisis SEM revela defectos cristalinos y mejora del rendimiento ¿Cómo influyen los anillos realzados en el rendimiento de la soldadura? Utilizando el Técnicas CIQTEK FESEM SEM5000 y EBSD El equipo caracterizó en detalle la microestructura de los núcleos de soldadura. Descubrieron que los...

Las baterías de litio metálico de estado sólido (SSLMB) son ampliamente reconocidas como la fuente de energía de próxima generación para vehículos eléctricos y almacenamiento de energía a gran escala, ya que ofrecen alta densidad energética y excelente seguridad. Sin embargo, su comercialización se ha visto limitada durante mucho tiempo por la baja conductividad iónica de los electrolitos sólidos y la escasa estabilidad interfacial en la interfaz sólido-sólido entre electrodos y electrolitos. A pesar de los importantes avances en la mejora de la conductividad iónica, el fallo interfacial bajo alta densidad de corriente o funcionamiento a baja temperatura sigue siendo un obstáculo importante. Un equipo de investigación liderado por el Prof. Feiyu Kang, el Prof. Yanbing He, el Prof. Asociado Wei Lü y el Prof. Adjunto Tingzheng Hou del Instituto de Investigación de Materiales de la Escuela Internacional de Posgrado de Tsinghua en Shenzhen (SIGS), en colaboración con el Prof. Quanhong Yang de la Universidad de Tianjin, ha propuesto un Nuevo concepto de diseño de una interfase de electrolito sólido dúctil (SEI) para abordar este desafío. Su estudio, titulado “Una interfase de electrolito sólido dúctil para baterías de estado sólido” , fue publicado recientemente en Naturaleza . El microscopio electrónico de barrido de emisión de campo (FE-SEM) de CIQTEK permite la caracterización de interfaces de alta resolución. En este estudio, el equipo de investigación utilizó el Microscopio electrónico de barrido de emisión de campo CIQTEK ( SEM4000X ) para caracterización microestructural de la interfaz sólido-sólido. El FE-SEM de CIQTEK proporcionó Imágenes de alta resolución y excelente contraste de superficie , lo que permite a los investigadores observar con precisión la evolución de la morfología y la integridad interfacial durante el ciclado electroquímico. SEI dúctil: Un nuevo camino más allá del enfoque exclusivo en la resistencia. Paradigma Las SEI tradicionales ricas en materiales inorgánicos, si bien son mecánicamente rígidas, tienden a sufrir fracturas frágiles durante los ciclos de carga y descarga, lo que provoca el crecimiento de dendritas de litio y una cinética interfacial deficiente. El equipo de Tsinghua se apartó del paradigma de la «resistencia únicamente» al enfatizar la «ductilidad» como criterio de diseño clave para los materiales SEI. Utilizando la relación de Pugh (B/G ≥ 1,75) como indicador de ductilidad y mediante un cribado asistido por IA, identificaron el sulfuro de plata (Ag₂S) y el fluoruro de plata (AgF) como componentes inorgánicos prometedores con una deformabilidad superior y bajas barreras de difusión de iones de litio. Partiendo de este concepto, los investigadores desarrollaron un electrolito sólido compuesto orgánico-inorgánico con aditivos de AgNO₃ y rellenos de Ag/LLZTO (Li₆.₇₅La₃Zr₁.₅Ta₀.₅O₁₂). Durante el funcionamiento de la batería, una reacción de desplazamiento in situ transformó los frágiles componentes de la SEI ...